[發明專利]一種基于GNSS來補償LoRa多普勒頻偏的方法及系統

在審

• 申請號: 202110054630.7
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112904386A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 熊連海;陳住生;程健;邱輝;胡峰;姚祖榮;肖進杰;余鵬;黃遠明;張文靜
• 申請（專利權）人: 武漢夢芯科技有限公司
• 主分類號: G01S19/41
• 分類號: G01S19/41;H04W24/02
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 馮瑛琪

1.一種基于GNSS來補償LoRa多普勒頻偏的方法，其特征在于：包括以下步驟，

S1，利用GNSS固定站的位置向量和速度向量以及GNSS監測站的位置向量和速度向量，計算出所述GNSS監測站相對所述GNSS固定站移動的多普勒頻率偏差；

S2，根據所述多普勒頻率偏差對所述GNSS監測站中LoRa RF芯片中設置的接收信號頻率進行補償，得到所述GNSS監測站中LoRa RF芯片接收信號的補償頻率；

S3，將所述補償頻率轉化為頻率控制字，并將所述頻率控制字寫入所述GNSS監測站中LoRa RF芯片的驅動中。

2.根據權利要求1所述的基于GNSS來補償LoRa多普勒頻偏的方法，其特征在于：所述S1具體為，

S11，利用所述GNSS固定站的位置向量以及所述GNSS監測站的位置向量，計算出所述GNSS固定站在所述GNSS監測站處的單位觀測向量；

S12，利用所述單位觀測向量、所述GNSS固定站的速度向量以及所述GNSS監測站的速度向量，計算出所述GNSS監測站相對所述GNSS固定站移動的多普勒頻率偏差。

3.根據權利要求2所述的基于GNSS來補償LoRa多普勒頻偏的方法，其特征在于：所述GNSS固定站的位置向量具體為在WGS-84坐標系下的位置向量，所述GNSS監測站的位置向量具體為在WGS-84坐標系下的位置向量；

令所述GNSS固定站在WGS-84坐標系下的位置向量為(x_s，y_s，z_s)，令所述GNSS監測站在WGS-84坐標系下的位置向量為(x_r，y_r，z_r)，則在所述S11中計算所述單位觀測向量的公式為其中，為所述單位觀測向量；

令所述GNSS固定站的速度向量為令所述GNSS監測站的速度向量為則在所述S12中計算所述多普勒頻率偏差的公式為

其中，為與的數量積，λ為所述GNSS固定站發射出的信號的波長。

4.根據權利要求3所述的基于GNSS來補償LoRa多普勒頻偏的方法，其特征在于：所述GNSS固定站的速度向量則計算所述多普勒頻率偏差的公式為

5.根據權利要求1至4任一項所述的基于GNSS來補償LoRa多普勒頻偏的方法，其特征在于：在所述S2中，所述補償頻率的計算公式為f_b＝f+f_d，其中，f_b為所述補償頻率，f為所述GNSS固定站發射出的信號的頻率。

6.根據權利要求1至4任一項所述的基于GNSS來補償LoRa多普勒頻偏的方法，其特征在于：在所述S3中，將所述頻率控制字寫入所述GNSS監測站中LoRa RF芯片的驅動中的具體步驟為，

S31，將所述補償頻率轉化為32位頻率控制字；

S32，將所述頻率控制字轉換為32bit的16進制數；

S33，通過SPI將32bit的16進制數寫入所述GNSS監測站中LoRa RF芯片的驅動中。

7.根據權利要求5所述的基于GNSS來補償LoRa多普勒頻偏的方法，其特征在于：所述GNSS監測站中LoRa RF芯片的型號為sx1262，則在所述S3中，將所述補償頻率轉化為頻率控制字的具體公式為，

其中，RF_{Freq_new}為32位寄存器的值，也就是所述補償頻率的32位頻率控制字，RF_frequency為所述LoRa RF芯片中設置的接收信號頻率，也就是所述GNSS固定站發射出的信號的頻率，即RF_frequency＝f，RF_frequency+f_d＝f+f_d＝f_b，F_XTAL為所述監控站中LoRa RF芯片的本振頻率。